Utilizando ultrasonidos de baja frecuencia, un equipo multidisciplinar de investigadores del Instituto Indio de Ciencias (IISc) ha demostrado que es posible eliminar selectivamente células cancerosas de la cavidad bucal, que incluye labios, lengua y paladar. En la India este carcinoma se ha convertido en un importante problema de salud pública, debido principalmente al consumo del fruto de una palmera y al hábito de fumar.
El cáncer oral -como lo describe Mayo Clinic- es una proliferación maligna de células que afecta la cavidad bucal (labios, encías, lengua, paladar o revestimiento interno). Detectado tempranamente (cuando las lesiones son pequeñas y superficiales), tiene una tasa de curación de hasta el 90 %.
Este carcinoma representa un importante problema de salud en la India, donde el consumo de tabaco y nuez de areca contribuye sustancialmente a la incidencia de la enfermedad. A pesar de los avances en cirugía, quimioterapia y radioterapia, el tratamiento sigue siendo complejo, ya que los enfoques actuales pueden dañar tanto los tejidos sanos como las células cancerosas, lo que a menudo afecta la calidad de vida de los pacientes.
En Materials Today Bio se difunde el estudio en el que este equipo interdisciplinar exploró si la estimulación mecánica con ultrasonidos de baja frecuencia podría eliminar selectivamente las células de cáncer oral.
El equipo trabajó con muestras de tumores orales de pacientes, que reflejan mejor la variabilidad. Así, descubrió que las células de cáncer oral son sorprendentemente vulnerables a la estimulación mecánica moderada producida por el ultrasonido.
Esta vulnerabilidad parece deberse a la disminución de los niveles de la proteína tropomiosina 2.1, una molécula mecanosensorial que ayuda a las células del cuerpo a detectar y resistir la estimulación mecánica fisiológicamente relevante.
Al ser expuestas a la estimulación mecánica inducida por ultrasonido, las células de cáncer oral sufrieron muerte celular selectiva, mientras que las células epiteliales orales sanas permanecieron intactas.
El profesor Ajay Tijore, miembro de este equipo, explica que la novedad de este estudio radica en demostrar cómo la mecanoestimulación por ultrasonido puede atacar selectivamente las células de cáncer oral aprovechando su debilidad mecánica. En lugar de utilizar calor o fármacos, “este método emplea fuerzas mecánicas moderadas para dañar las células cancerosas hasta un punto en el que ya no pueden recuperarse”, matiza.
Estos científicos también descubrieron que el ultrasonido reduce drásticamente la capacidad de las células cancerosas para migrar e invadir el tejido circundante. Curiosamente, utilizando una plataforma de cocultivo 3D que imita el microambiente tumoral oral, hallaron que el ultrasonido alteraba la densa barrera en forma de cápsula formada por las células cancerosas alrededor del núcleo del tumor. Esta barrera impide que los medicamentos y las células inmunitarias lleguen al núcleo, lo que provoca el fracaso del tratamiento.
“Lo que más nos sorprendió fue la consistencia de la respuesta en las células cancerosas derivadas de múltiples pacientes con diferentes estadios de la enfermedad. Eran altamente vulnerables a los ultrasonidos, mientras que las células normales se veían mucho menos afectadas”, reconoce Rashmita Luha, del Departamento de Bioingeniería y primera autora del estudio.
Dado que los ultrasonidos son un método no invasivo y aprobado para diversos usos biomédicos, estos hallazgos sugieren a sus autores que la mecanoestimulación por ultrasonido podría aprovechar la debilidad mecánica de las células de cáncer oral.
Con una mayor validación en modelos preclínicos avanzados, este enfoque podría contribuir al desarrollo de estrategias de tratamiento más seguras y específicas para el cáncer oral y, potencialmente, para otros cánceres de fácil acceso, como el de mama y el de piel.
“La colaboración clínica fue fundamental porque nos permitió trabajar con muestras de tumores orales de pacientes, en lugar de depender únicamente de líneas celulares estándar desarrolladas en países occidentales. En el futuro, queremos probar este enfoque en modelos más relevantes desde el punto de vista fisiológico y explorar si el ultrasonido se puede combinar con los tratamientos existentes, para mejorar la penetración de los fármacos y los resultados terapéuticos”, continúa el profesor Tijore.
Por último, cabe recordar que las estrategias de ultrasonidos, como el ultrasonido focalizado de alta intensidad (HIFU) y el ultrasonido pulsado de alta intensidad (HIPU), se utilizan para terapias contra el cáncer, incluyendo el de próstata, páncreas y mama. El principio principal de estas modalidades es la ablación mecánica y térmica de las células tumorales mediante necrosis por coagulación.
Sin embargo y como recuerdan los autores de este trabajo, “la eficacia clínica se ve limitada por la disipación de energía térmica en los tejidos normales circundantes, lo que provoca la muerte celular normal y una respuesta inflamatoria posterior”.